Begleitforschung

Im Entwicklungs- und Forschungsprojekt «MakerSpace – Raum für Kreativität» wird der Versuch unternommen, die Maker-Idee auf die schulische Bildungspraxis zu übertragen (vgl. Ingold/Maurer/Trüby 2019). Entwicklungsziel ist die Konzeption, Implementierung, Überprüfung und schrittweise Weiterentwicklung eines MakerSpace an der Primarschule Silberberg in Thayngen (CH, Kanton Schaffhausen). In Zusammenarbeit mit Schüler*innen, Lehrpersonen und der Schulleitung entsteht eine innovative Lernumgebung, in welcher die Lernenden an eigenen Projekten tüfteln, digitale und analoge Technologien verbinden, Probleme auf kreative Weise lösen und einen aktiven, verantwortungsvollen und kritischen Umgang mit Technologie erlernen können.

Massgebend für die Designentwicklung sind einerseits die Prämissen der Maker-Education (vgl. z.B. Hatch 2013; vgl. Dougherty 2013), Überlegungen zur Förderung von Autonomie und verantwortungsvollem Handeln bei der Produktentwicklung (Digitale Mündigkeit) und Erkenntnisse aus der Kreativitätsforschung. Andererseits gilt es, die administrativen und bildungspolitischen Rahmenbedingungen der Schule sowie die persönlichen Haltungen und Dispositionen der Lehrpersonen und Schüler*innen zu berücksichtigen. Die folgende Abbildung veranschaulicht die an der Design-Entwicklung beteiligten Perspektiven.

Vor diesem Hintergrund verfolgt das Projektteam aus Lehrpersonen, Forschenden und weiteren Fachpersonen folgende Ziele:

• Im Schulhaus soll ein Denk-, Lern- und Handlungsraum eingerichtet werden, der mit geeigneten analogen und digitalen Werkzeugen bzw. Werkstoffen ausgestattet ist.
• Das didaktische Konzept für den Raum und die Lernangebote sollen in Zusammenarbeit von Lehrpersonen, Schüler*innen und Forschenden partizipativ entwickelt und erprobt werden.
• Die Lernangebote sollen Bezüge zu den Kompetenzen der Fachdidaktiken aufweisen und Berührungspunkte mit Themenfeldern des Lehrplanmoduls «Medien und Informatik» aufweisen.
• Alle Schüler*innen sollen im Laufe der Pilotphase (ein Schuljahr) die Gelegenheit bekommen, im MakerSpace eigene Ideen zu entwickeln und als Produkte umzusetzen.
• Alle Lehrpersonen sollen dazu befähigt werden, den MakerSpace mit ihren Schüler*innen zu nutzen und Lernangebote im Sinne der Maker Education zu gestalten.
• Der Maker-Ansatz soll so an die strukturellen und organisatorischen Rahmenbedingungen der Primarschule angepasst werden, dass Making auch über die Projektlaufzeit hinaus zum Bestandteil des Schulalltags in Thayngen wird.

Ein weiterer Zielhorizont geht über das Entwicklungsvorhaben hinaus. Es gilt, das kreative Tüfteln und Lernen in einem schulischen MakerSpace zu beschreiben, das Potenzial für fachlichen und überfachlichen Kompetenzerwerb zu analysieren und autonome und selbstbestimmte Lernprozesse zwischen Schüler*innen und Lehrpersonen zu verstehen.

• Insbesondere sollen Hypothesen zur Wirksamkeit des Making-Ansatzes hinsichtlich der digitalen Mündigkeit und Kreativität gebildet werden.
• Bewährte Challenges zur Heranführung an das selbstbestimmte Making sollen identifiziert und hinsichtlich einer möglichen Übertragbarkeit auf andere Schulen weiterentwickelt und mit Bezug auf fächerübergreifenden Kompetenzerwerb spezifiziert werden.

Das Projekt wird sowohl in der Design-Entwicklungsphase als auch in der Betriebsphase begleitend erforscht. Es ist ein Anliegen, den MakerSpace nicht nur zu konzipieren, sondern dessen Möglichkeiten und Einsatzszenarien unter den Alltagsbedingungen einer Primarschule zu dokumentieren und kritisch zu begleiten.

Schulische MakerSpaces sind bislang relativ unerforscht und zur Gestaltung von MakerSpaces an Schulen liegen nur wenige Erkenntnise und konzeptionelle Überlegungen vor allem aus dem englischsprachigen Raum vor (vgl. z.B. Brejcha 2018, vgl. Martinez / Stager 2019). Für die Annäherung an ein neu zu explorierendes Feld, dessen Kern ein schrittweise zu optimierendes didaktisches Design darstellt, ist der Forschungsansatz «Design Based Research» (DBR) prädestiniert (vgl. Reinmann 2005). DBR bietet einen offenen Rahmen, in dem nicht nur die empirische Evaluation einer Lernumgebung Teil des Forschungsvorhabens ist, sondern auch die theoriebasierte Entwicklung der Lernumgebung (Design), die evaluiert werden soll, sowie deren konkrete praxisbezogene Ausgestaltung (vgl. Tulodziecky 2017, S. 160). Ein derartiger iterativ arrangierte Prozess ist geeignet, sowohl Erkenntnisse für die Praxis zu generieren, als auch die Theoriebildung im Bereich Making und Schule weiterzuentwickeln.

Gemäss DBR wird das MakerSpace Design innerhalb mehrerer iterativer Schleifen von theoriebasierter Entwicklung, daraus resultierenden Designentscheidungen, Testphasen und Re-Design entwickelt und schrittweise an die Bedürfnisse der Akteure sowie an die strukturellen Rahmenbedingungen der Schule angepasst. Befunde der Begleitforschung werden demnach fortlaufend interpretiert und unmittelbar in die Weiterentwicklung des MakerSpace-Designs einbezogen, was die Prozess-Abbildung veranschaulicht.

Bestandteil des DBR-Prozesses ist ausserdem die Entwicklung und Erprobung von gegenstandsadäquaten Forschungsinstrumenten, mit welchen sich Aspekte von Kreativität und (digitaler) Mündigkeit im schulischen Making-Kontext erfassen lassen.

Das Forschungsdesign beinhaltet hauptsächlich qualitative Erhebungs- und Analysemethoden. Ein hypothesenüberprüfendes Forschungsdesign mit standardisierten Wirkungsmessungen etwa durch Prä-Post-Vergleich zweier Mittelwerte nach erfolgter Implementation der jeweiligen Designmassnahme kommt nicht infrage. Individuelle Konstruktionsprozesse in schulischen MakerSpaces sind so komplex, dass sie kaum prospektiv durch taugliche Variablen-Sets repräsentiert werden können (vgl. Reinmann 2005). Stattdessen werden auf der Basis der qualitativen Daten der Fallstudie Thayngen Wirkungsannahmen gebildet, indem Lehr-Lernprozesse in ihrem Kontext analysiert (vgl. Pekto 2011) und mögliche Zusammenhänge situativ offengelegt und kreative Lernprozesse beim Making rekonstruiert werden (vgl. Dube/Prediger 2017, S. 2).

Das MakerSpace-Design wird in enger Abstimmung von Forschenden, Praxispartnern, Lehrpersonen und Schüler*innen partizipativ entwickelt. Somit können die verschiedenen Sichtweisen der Anspruchsgruppen als am Innovationsprozess beteiligte Akteure (vgl. Howald/Schwarz 2010) berücksichtigt werden. Für die nachhaltige Implementierung eines schulischen MakerSpace über den Projektzeitraum hinaus ist es entscheidend, dass die Akteur*innen vor Ort voll hinter dem Projekt stehen und sich mit den Massnahmen und Designentscheidungen identifizieren. Eine Top-Down Vorgehensweise im Sinne eines fertigen Konzepts kommt daher nicht infrage.

Als konzeptionelle Grundlage für die Design-Entwicklung des MakerSpace dienen neun Handlungsfelder, die im Laufe des explorativen Forschungsprozesses präzisiert wurden. Jedes Handlungsfeld beinhaltet spezifische Fragestellungen nach adäquaten Designmassnahmen für autonomie- und kreativitätsförderndes Making unter den Bedingungen von Schule. Die Abbildung zeigt die Handlungsfelder im Überblick. Nachfolgend sind die zugehörigen Fragestellungen in einer ersten Fassung formuliert.

1. Ziele und Making-Kompetenzen: Im Unterschied zu den anderen acht Handlungsfeldern zielt Handlungsfeld 1 nicht auf die Entwicklung von Design-Massnahmen ab. Stattdessen wird hier der didaktische Zielhorizont des schulischen Makings grundgelegt. Welche fachlichen und überfachlichen Kompetenzen sollen aus der Perspektive der Maker Education beim Making erworben werden? Welche Kompetenzen sind erforderlich, um selbstbestimmt und kreativ mit den verfügbaren Materialien und Technologien im MakerSpace eigene Ideen umzusetzen und kritisch zu reflektieren? Inwieweit sind die Making-Kompetenzen anschlussfähig an die bildungspolitischen Vorgaben des Lehrplans 21 der Schweizer Volksschule?
2. Haltung / Mindset: Welche Haltung und Einstellung müssen Lehrpersonen und Schüler*innen beim Making einnehmen, um kreativen Selbstausdruck und (digitale) Mündigkeit der Schüler*innen zu stärken?
3. Didaktik: Wie kann Lernen im MakerSpace arrangiert werden? Welche Lernanlässe, Aufträge, Challenges, Reflexionsformen lassen selbstbestimmte und kreative Aneignungsweisen zu? Wie können Making-Aktivitäten und -Themen zielstufengerecht und aufeinander aufbauend gestaltet werden? Wie ist das Verhältnis von Instruktion und Konstruktion zu gestalten? Wie können Lernprozesse und Lernergebnisse festgehalten/dokumentiert werden?
4. Lernbegleitung: Wie soll die Lernbegleitung beim Making gestaltet werden? Welche Rolle haben dabei Pädagog*innen und Schüler*innen?
5. Maker-Curriculum: Welche Themen und Fachinhalte werden in der Maker Education bearbeitet? Inwieweit können Makingaktivitäten mit den bildungspolitischen Vorgaben im Lehrplan in Einklang gebracht werden? Welche fachspezifischen und fächerübergreifenden Bezüge ergeben sich?
6. Raumgestaltung: Wie kann eine Makerumgebung (kreativitäts-)anregend gestaltet werden? Welche Art der Raumaufteilung ist diesbezüglich sinnvoll? Wieviel Platz ist für Making Aktivitäten erforderlich?
7. Material- und Geräteausstattung: Welche Maschinen-, Werkzeug- und Materialausstattung ist für schulisches Making erforderlich?
8. Qualifikation/Weiterbildung: Welches Fachwissen, welche Qualifikationen benötigen Making-Lehrpersonen für den Unterricht im MakerSpace? Welche Weiterbildungsformate eignen sich, um den Wissenstransfer im Schulhaus niederschwellig sicherzustellen?
9. Organisatorische und institutionelle Einbindung in den Schulalltag: Wie kann ein MakerSpace strukturell so in den Schulalltag eingebunden werden, dass möglichst viele Schüler*innen und Lehrpersonen die Lernumgebung nutzen können? Welche Zeitgefässe, betreute und offene Angebote, Lerngruppenzusammensetzungen ermöglichen selbstbestimmtes und kreatives Arbeiten? Wie hoch ist der Personal- und Betreuungsbedarf?

Mögliche Design-Massnahmen werden jeweils auf der Grundlage einer Literaturauswertung ermittelt, den jeweiligen Handlungsfeldern zugeordnet und vor deren Umsetzung mit der Perspektive der Nutzergruppen vor Ort (Schüler*innen, Lehrpersonen, Schulleitung) partizipativ abgeglichen und bei Bedarf präzisiert. Die Perspektive der Nutzergruppen hat im Rahmen des Praxisforschungsprojekts vor allem hinsichtlich der Frage der Übertragbarkeit und Akzeptanz der Maker-Idee im Schulkontext eine zentrale Bedeutung.

Im Rahmen der Design-Entwicklung sollen Einstellungen, individuelle Bedürfnisse und Interessen sowie Gestaltungsideen der Akteur*innen erhoben werden, um neben den theoriegeleitet entwickelten Leitlinien eine empirische Basis für die Konzeption des schulischen MakerSpace zu schaffen. Hierzu gilt es Vertrauen zu entwickeln und den Beteiligten zu kommunzieren, dass es sich um einen partizipativen Forschungsansatz handelt, in dem nicht ein fertiges Maker-Konzept umgesetzt und anschliessend beforscht wird, sondern gemeinsam ein Design entwickelt wird, das den spezifischen Rahmenbedingungen vor Ort sukzessive angepasst und optimiert wird. Die eingesetzten Methoden müssen zudem in das Forschungsfeld Schule passen. Sie dürfen weder die Lehrpersonen zeitlich überstrapazieren, noch den Schulbetrieb stören. Da es sich beim Forschungsgegenstand u.a. um Interaktionsprozesse unter Menschen handelt, ist eine gewisse Authentizität und Transparenz in der Methodik ebenfalls unabdingbar. Es braucht aktivierende qualitative Methoden, die die Subjekte nicht verunsichern, sondern ernst nehmen und in ihrer Expertise wertschätzen. Da es sich bei einem Grossteil der Forschungssubjekte um Kinder handelt, sind Methoden zu präferieren, die den Ausdrucks- und Handlungsmöglichkeiten von Kindern gerecht werden.

Fragestellungen und Ideen zur Raumgestaltung können die Schüler*innen bspw. in Form von Kinderzeichnungen zum Ausdruck bringen. Pädagogische Prozesse im MakerSpace werden teilnehmend beobachtet und partiell videographiert; die Analyse von Schüler-Lernprodukten und Dokumentationen gibt Aufschluss über Ideen, Gedanken und Problemlösungen während des Making-Prozesses. Teilweise sind auch persönliche Prozessvideos und digitale Lernportfolios entstanden, die ausgewertet werden können. Erfahrungen und Einschätzungen der Lehrpersonen werden in leitfadengestützten themenzentrierten Interviews erhoben. Um ggf. Veränderungen in der Haltung oder Sichtweise nachzuvollziehen, werden die einzelnen Lehrpersonen im Rahmen des Projekts mehrfach befragt.

• Eine differenzierte Beschreibung und Begründung der Design-Entwicklungsmethoden finden sich in diesem Dokument (pdf, verfügbar ab 30.10.20)

Das methodische Design der Begleitforschung ist so konzipiert, dass für die Weiterentwickung des Designs einerseits Zwischenauswertungen möglich sind und andererseits in regelmässigen Abständen – entsprechend des Projektverlaufs – Anpassungen an den Erhebungsinstrumenten vorgenommen werden können. Hierfür wird eine etappenartige Struktur in Einzelfallstudien gewählt. Anpassungen am Design werden jeweils zwischen den Einzelfallstudien vorgenommen.

Episodische Struktur – Fallstudien

Das Feld wird in Anlehnung an das Nutzungskonzept (vgl. Kap. 9.10.2) in klassenstufenspezifische Einzelfallstudien aufgeteilt. Da die Jahrgangsklassen während der Betriebsphase im Schuljahr 2018/19 den MakerSpace in aufeinanderfolgenden Etappen nutzen, können Beobachtungen und Erkenntnisse im Sinne des DBR-Ansatzes unmittelbar in das Re-Design für die jeweils nächste Fallstudie einfliessen. Eine Einzelfallstudie umfasst in der Regel eine Vorbereitungs-, eine Durchführungs- und eine Nachbereitungsphase. Dabei kommen folgende Methoden der Datenerhebung und -Analyse zum Einsatz (vgl. Abbildung).

Die Vorbereitungsphase beinhaltet jeweils ein leitfadengestütztes Interview mit der Lead-Lehrperson und eines mit der betreffenden Klassenlehrperson. In beiden Gesprächen geht es neben der theoriegeleiteten Erhebung von Daten im Sinne des Erkenntnisinteresses auch um organisatorische Fragen der Projektentwicklung (z.B. Zusammenarbeit Klassenlehrperson und Lead-Lehrperson, inhaltliche Schwerpunkte, methodische Planung, Unterstützungsbedarf).

Die Durchführungsphase ist dreigeteilt. Die Hinführungsphase (1) an das Making beinhaltet mehrere Hospitationen im MakerSpace. Dabei agiert die wissenschaftliche Begleitung als teilnehmende Beobachtung. Die wissenschaftliche Begleitung ist Teil des Geschehens und neben der Lead- oder Klassenlehrperson auch ansprechbar für die Anliegen der Schüler*innen. Bei den Hospitationen kommen als Erhebungsinstrumente struktuierte Feldnotizen, Fotodokumentationen und Videographie zum Einsatz. Zwischen der hinführenden Phase und der eigenständigen Projektphase finden Zwischeninterviews (2) mit ausgewählten Schüler*innen und mit der Klassenlehrperson statt, um gegebenenfalls Hinweise für eine Anpassung der Rahmenbedingungen an die Bedürfnisse der Anspruchsgruppen zu finden. In der eigenständigen Projektphase (3) finden erneut einzelne Hospitationen der wissenschaftlichen Begleitung analog zur Hinführungsphase statt.

Die Nachbereitungsphase beinhaltet eine anonyme Onlinebefragung für die Schüler*innen. Mit diesem Instrument werden Selbsteinschätzungen u.a. zur allgemeinen Zufriedenheit, Motivation, Lernzuwachs, Kreativität sowie Feedback bzw. Änderungswünsche der Schüler*innen erhoben. Die Ergebnisse der Onlineumfrage liefern Anhaltspunkte für die Gestaltung der leitfadengestützten Abschlussinterviews mit ausgewählten Schüler*innen. Weitere abschliessende Interviews mit den betroffenen Klassenlehrpersonen und ggf. mit der Lead-Lehrperson schliessen die Fallstudie ab. Sämtliche Forschungsinstrumente und Methoden werden im Folgenden noch genauer vorgestellt, vom Theorieteil abgeleitet und begründet.

• Eine differenzierte Beschreibung und Begründung der Forschungsmethoden finden sich in diesem Dokument (pdf, verfügbar ab 30.10.20)

Die praxisrelevanten Ergebnisse sind in Form von Empfehlungen und Hinweisen aufgearbeitet. Der Forschungsbericht ist in der Phase der Fertigstellung. Zwischenergebnisse finden sich in folgenden Publikationen:

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